ZHCUDD3A October   2025  – March 2026

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 术语
    2. 1.2 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 AM2612
      2. 2.3.2 DRV7167A
      3. 2.3.3 AMC0106M05
      4. 2.3.4 DP83826A
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 AM2612 电机控制和通信接口
    2. 3.2 直流链路和接地配置
    3. 3.3 具有 DRV7167A 半桥 GaN 电机驱动器功率级的三相逆变器
    4. 3.4 使用 AMC0106M05 功能隔离式 Δ-Σ 调制器的内联分流精密相电流检测
    5. 3.5 系统电源管理
    6. 3.6 功能安全概念
    7. 3.7 以太网物理层
    8. 3.8 位置反馈接口
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 TIDA-010979 PCB 概览
      2. 4.1.2 TIDA-010979 硬件设置
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试设置
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 电源管理和系统上电和断电
      2. 4.4.2 半桥 GaN 电机驱动器功率级开关节点
      3. 4.4.3 功率级热测量
      4. 4.4.4 相电流检测和位置反馈
      5. 4.4.5 EtherCAT® 通信
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 布局图
      4. 5.1.4 Altium 工程
      5. 5.1.5 Gerber 文件
      6. 5.1.6 装配图
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6作者简介
  13. 7修订历史记录

1 系统说明

此参考设计展示了 TI Sitara™ MCU-AM261x 器件处理工业以太网连接实时伺服电机控制的能力，其中采用直径为 70mm 的印刷电路板 (PCB)，用于 48V、1kW 机器人的关节。

该设计的控制部分包括 AM261x MCU 上的一个 500MHz R5F 核心，采用小型 10mm × 10mm BGA 封装来执行闭环场定向控制 (FOC)，该 AM261x MCU 还包括另一个 500MHz R5F 核心，用于运行 EtherCAT 栈。此外，此 AM261x MCU 上使用了两个可编程实时单元 - 工业通信子系统 (PRU-ICSS)，以支持多协议编码器和工业以太网 MAC 层。该参考设计部署了两个 BissC 数字编码器来反馈转子和减速器的位置信息。PRU-ICSS 还支持 EnDAT、HDSL、BissC 和 Tamagawa 等其他编码器协议。

电源部分包括三个 100V、70A 半桥 GaN 电机驱动器功率级 DRV7167A 器件，这些器件具有集成驱动器和过流保护功能，经过优化可实现极低的栅极环路阻抗和电源环路阻抗。PCB 为顶面冷却式 DRV7167A GaN 电机驱动器功率级和及可选散热器提供了安装孔。集成的自举二极管有助于进一步减小高侧 GaN-FET 辅助电源的空间。

为了实现精密的相电流检测，此参考设计使用三个功能隔离式 Δ-Σ 调制器 AMC0106M05 器件，以及三个 1mΩ 相电流分流器以 ±50A 的线性测量范围来测量三相电流。数字接口将 AMC0106M05 连接到 MCU 以运行 SINC3 抽取滤波器。

此参考设计还展示了采用 AM2612 MCU 和安全电源方法的独特功能安全概念。此安全概念旨在构建经过安全认证的 CAT3、PLd 或 PLe 架构，以通过一个 MCU 实现逻辑冗余。